[发明专利]能实时检测微粒粒度及形状特征的光学传感器

摘要

本发明公开了一种能实时检测微粒粒度及形状特征的光学传感器，包括激光器、扩束准直系统、光阑、光陷阱、进气与出气通道、纯净气样稀释通道、旋转对称椭腔镜、透镜、光电倍增管、组合光电管探测器，激光束以与旋转对称椭腔镜对称轴成一小角度射入到椭腔镜内，并与样气流汇聚于椭腔镜的一焦点，样气流沿垂直于对称轴方向导入，大空间角范围的散射光射向椭腔镜的另一焦点，在此焦点后的物镜像平面上置一组合光电探测器，用于检出粒度大小及形状信息。本发明结构合理，工作效果好。

主权项

一种能实时检测微粒粒度及形状特征的光学传感器，其特征是：包括旋转对称椭腔镜，椭腔镜由金属制成、且内表面经抛光处理并镀有反射膜，在椭腔镜的外框上固装激光器，激光器射出的光束经第一反射镜后入射到第一透镜上，并形成扩束，在第一透镜后设置起消杂作用的第一光阑，在第一光阑后设置使入射光成为平行光束的第二透镜，第二透镜后设置减少光束截面积的第二光阑，第二光阑后设置使光束沿与椭腔镜长轴成小角方向入射到光敏区的第二反射镜，第二反射镜反射的光束截面线度与进出气通道线度一致，在第二反射镜后设置防止杂散光进入椭腔镜腔内的第三光阑，入射光束与样气流汇于光敏区，即椭腔镜的一焦点处，原方向入射光束射入光陷阱；所述光陷阱由金属制成，且内壁涂有吸光材料，并固定在椭腔镜的外框体内；样气的进、出气通道与椭腔镜长轴垂直，在样气进气通道外套装稀释纯净气通道，且稀释纯净气通道出口比样气进气通道出口更靠近光敏区；在椭腔镜的另一焦点后设置一物镜，该物镜接受大立体角范围的散射光被椭腔镜面反射至该焦点后的光线，在物镜的像平面上置一组合探测器，检测信号经组合探测器输出后放大、处理。